<C++> 类和对象之封装,精准区分class与struct

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写在前面

C++ 类与对象涉及的知识点非常广泛,所以我准备写成几个特定的部分来作为博文分享,这次的blog将详细讲解类的属性、行为、访问权限,class与struct的区别以及具体案例,希望能够对你们有帮助,解决入门小白或者对这方面了解不多的朋友们,那么接下来开始今天的内容。


目录

封装的意义

访问权限

class和struct的区别

成员属性私有

案例练习


封装的意义

封装是C++三大面向对象之一

意义:

1、设计类的时候,属性和行为写在一起,表现事物

2、类在设计时,可以把属性和行为放在不同的权限下,加以控制

语法:class 类名 {访问权限:属性 / 行为};

示例1:设计一个直角三角形,并求解他的面积

#include
using namespace std;
//class代表设计一个类,后面跟着的是类名
class taiAngle
{
public:  //访问权限  公共的权限
	//属性
    int m_a;//直角边a
    int m_b;//直角边b
	//行为
	//获取三角形面积
	double calculate()
	{
		return (m_a*m_b)/2;
	}
};

int main() {

	//通过三角形类,创建三角形的对象
	// c1就是一个具体的三角形
	taiAngle c1;
	c1.m_a = 10; //给三角形两边进行赋值操作
    c1.m_b = 10;
	cout << "三角形的面积为: " << c1.calculate() << endl;//调用方法
	system("pause");
	return 0;
}

示例2:设计一个学生类,属性有姓名和学号,可以给姓名和学号赋值,显示学生的姓名和学号 

//学生类
class Student {
public:
	void setName(string name) {
		m_name = name;
	}
	void setID(int id) {
		m_id = id;
	}
	void showStudent() {
		cout << "name:" << m_name << " ID:" << m_id << endl;
	}
private:
	string m_name;
	int m_id;
};
int main() {
	Student stu;
	stu.setName("马可波罗");
	stu.setID(250);
	stu.showStudent();
	system("pause");
	return 0;
}

在第二个案例中,姓名和学号是不会被直接访问的,主函数中我们创建了stu学生类对象,但是我们输入“stu."时不会出现m_name和m_id的提示,这就牵扯到了访问权限的知识点,处于私有权限的属性只能靠成员方法加以控制,继续往下看

访问权限

public 公共权限:

成员:类内可以访问,类外可以访问
任何一种继承,子类可以访问父类的公共成员
保护权限 protected
成员:类内可以访问,类外不可以访问
任何一种继承,子类可以访问父类的保护成员
私有权限 private
成员:类内可以访问,类外不可以访问。
任何一种继承,子类不可以访问父类的私有成员

示例:

class Person
{
	//姓名  公共权限
public:

	string m_Phone;
	//手机  保护权限
protected:
	string m_Phone;

	//银行卡密码  私有权限
private:
	int m_Password;

public:
	void display();
};
void Person::display()
{
	m_Name = "张三";
	m_Phone = "华为";
	m_Password = 123456;
}
int main() {
	Person p;
	p.m_Name = "李四";
	//p.m_Phone = "iPhone 13";  //保护权限类外访问不到
	//p.m_Password = 123;     //私有权限类外访问不到
	system("pause");
	return 0;
}

这个案例中定义了三种权限的属性,只有punlic:权限下的属性和成员函数可以在类外被调用;这里的display方法我在public:权限下只是声明的一下,然后在类外完成方法的实现,但是需要在原来声明的基础上加"Person::"在返回值类型和函数名之间,以表示是Person这个类作用域下的display方法;main函数只可以调用display方法和修改m_Name属性,因为只有这两个在punlic:权限下了。

class和struct的区别

在C++中 struct和class唯一的区别就在于 默认的访问权限不同

class 默认权限是私有

struct 默认权限是公共

示例: 

class C1
{
	int  m_A; //默认是私有权限
};

struct C2
{
	int m_A;  //默认是公共权限
};

int main() {

	C1 c1;
	c1.m_A = 10; //错误,访问权限是私有

	C2 c2;
	c2.m_A = 10; //正确,访问权限是公共

	system("pause");

	return 0;
}

 class和struct中都定义了m_A属性,但是main函数中是无法修改类c1对象的m_A属性的

成员属性私有

优点1:将所有成员属性设置为私有,可以自己控制读写权限

优点2:对于写权限,我们可以检测数据的有效性

示例:

class Person {
public:

	//姓名设置可读可写
	void setName(string name) {
		m_Name = name;
	}
	string getName()
	{
		return m_Name;
	}

	//获取年龄 
	int getAge() {
		return m_Age;
	}
	//设置年龄
	void setAge(int age) {
		if (age < 0 || age > 150) {
			cout << "你个大乌龟!" << endl;
			return;
		}
		m_Age = age;
	}
	//情侣设置为只写
	void setLover(string lover) {
		m_Lover = lover;
	}
private:
	string m_Name; //可读可写  姓名
	int m_Age; //只读  年龄
	string m_Lover; //只写  爱人
};

int main() 
{
	Person p;
	//姓名设置
	p.setName("张三");
	cout << "姓名: " << p.getName() << endl;
	//年龄设置
	p.setAge(50);
	cout << "年龄: " << p.getAge() << endl;
	//爱人设置
	p.setLover("阿尼亚");
	//cout << "爱人: " << p.m_Lover << endl;  //只写属性,不可以读取
	system("pause");
	return 0;
}

当属性都设计成私有时,我们可以自己控制属性的读写权限,让程序更具有强壮性,通过写方法来读写属性,是不是很具有掌控性呢,接下来给出一个案例,加深理解。

案例练习

利用全局函数和成员方法两种方式判断两个立方体是否相等,要求利用类的知识,将属性设置为私有。

参考代码:

#include
using namespace std;
//案例1 判断两个立方体是否相等
class Cube
{
public:
	void setL(int l)
	{
		m_L = l;
	}
	int getL()
	{
		return m_L;
	}
	void setW(int w)
	{
		m_W = w;
	}
	int getW()
	{
		return m_W;
	}
	void setH(int h)
	{
		m_H = h;
	}
	int getH()
	{
		return m_H;
	}
	int Area(int a, int b, int c)
	{
		return 2 * (a * b + a * c + b * c);
	}
	int 体积(int a, int b, int c)
	{
		return a * b * c;
	}
	bool isSameByClass(Cube& x)
	{
		if (x.getH() == m_H && x.getL() == m_L && x.getW() == m_W)
		{
			return true;
		}
		else {
			return false;
		}
	}
private:
	int m_L;
	int m_W;
	int m_H;
};
//利用全局函数判断,两个立方体是否相等
bool isSame(Cube& c1, Cube& c2)
{
	if (c1.getL() == c2.getL() && c1.getW() == c2.getW() && c1.getH() == c2.getH())
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
int main()
{
	Cube c1;
	c1.setH(10);
	c1.setL(10);
	c1.setW(10);
	Cube c2;
	c2.setH(10);
	c2.setL(10);
	c2.setW(10);
	cout << "面积为:" << c1.Area(c1.getH(), c1.getH(), c1.getL()) << endl;
	cout << "体积为:" << c1.体积(c1.getH(), c1.getH(), c1.getL()) << endl;
	//利用成员函数判断立方体
	if (c1.isSameByClass(c2))
	{
		cout << "两个立方体相等" << endl;
	}
	else {
		cout << "两个立方体不相等" << endl;
	}
	//利用全局函数判断
	bool ret = isSame(c1, c2);
	if (ret)
	{
		cout << "两个立方体相等" << endl;
	}
	else {
		cout << "两个立方体不相等" << endl;
	}
}

 这是案例的源代码,是个非常基础,能练习本篇博文内容的案例,希望大家可以理解其中的代码含义,如果有疑问或者不明白含义的随时可以私信我哦。

写在后面

C++类和对象的封装知识到此结束,下一篇博文更新C++类和对象的对象特性知识,包括初始化列表,构造方法,深浅拷贝等,期待你的关注和鼓励,下篇不见不散

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